Удобрение на основе морских пурпурных бактерий рассматривают как способ повысить эффективность овощеводства и одновременно сократить его воздействие на климат. Новое исследование посвящено тому, как микробный препарат влияет на доступность питательных веществ для растений, урожайность брокколи и выбросы закиси азота – мощного парникового газа.
Морские пурпурные бактерии способны к фотосинтезу, но в отличие от зелёных растений используют для этого другие пигменты. Это позволяет им поглощать свет в тех диапазонах, которые растения утилизируют менее эффективно. Биомассу этих бактерий вносят в почву, где она разлагается, и органические питательные вещества переходят в неорганические формы, которые могут усваивать корни растений. Этот процесс называют минерализацией.
Однако те же биологические реакции, которые делают азот доступным для растений, могут приводить к выбросам закиси азота. Сельское хозяйство – один из главных антропогенных источников этого газа, особенно когда азотных удобрений вносят больше, чем могут усвоить культуры. Таким образом, перед разработчиками альтернативных удобрений стоит задача найти баланс: нужно, чтобы питательные вещества высвобождались эффективно для роста урожая, но при этом не увеличивались выбросы парниковых газов.
В качестве тестовой культуры исследователи выбрали брокколи, поскольку урожайность этого овоща сильно зависит от своевременного поступления питательных веществ. В ходе работы учёные оценивали не только итоговый урожай, но и то, как высвобождаются питательные вещества в почве и какой объём закиси азота при этом образуется. Такой подход позволяет связать почвенную химию с практическими результатами.
Технология может стать альтернативой промышленным удобрениям, для производства которых требуются большие затраты энергии. Однако её экологическая эффективность зависит от всего жизненного цикла: как культивируют бактерии, чем их питают, сколько энергии уходит на переработку и транспортировку. Авторы отмечают, что выводы исследования предварительны, и препарату предстоят дальнейшие испытания. Необходимо выяснить, насколько стабильно он будет работать в разных типах почв, климатических условиях и на различных сельскохозяйственных культурах.